Розроблення комплексу апаратних засобів для апаратно-студійного блоку телеканалу з цифровим сигнальним трактом

До пульта відеорежисера підключаються програвачі відео такі як DVD- та DVCAM-плеєри, також можливе підключення додаткових джерел сигналу. Цифрова ефірна станція Avid підключається до режисерського пульта для можливості корегування відео для ефіру, а також додавання додаткових параметрів до відео програми та можливості зворотного зв`язку.

З пульта відеорежисера, сигнал надходить на мультиплексор MUX, куди також надходить звуковий сигнал з пульта звукорежисера. З мультиплексора, об`єднаний сигнал потрапляє на пристрій додавання авторизації DSI (digital signature algorithm), на якому додається емблема телеканалу, для унеможливлення піратського використання створеної програми.

На даному етапі можливий запис створеної програми на переносні носії інформації. І в студії і в апаратній, обов`язковим на будь-якому етапі виробництва, є контроль вихідного сигналу, тому по всій лінії створення програми використовуються контрольні телевізори.

Далі, за допомогою Ethernet - серверів, або напряму на відеосервер, з апартаної студійної сигнал поступає на ефірну апаратну, вони також можуть об'єднуватися в одну апаратну, або бути суміжними. В нашому випадку АС розділена на ефірну частину та студійну частину.

Телевізійний сигнал попадає на відеосервер, звідки може бути використаний також для запису, взятий на редагування до апаратної нелінійного відеомонтажу, записаний на носій інформації.

За допомогою комутаторів сигнал подається на пуль режисера ефіру, який обирає вихідний сигнал мовлення телеканалу. На пульт режисера ефіру може бути поданий сигнал з сервера відео або з носія інформації, тобто з плеєра. Режисер ефіру має можливість перегляду сигналу за допомогою контрольних моніторів, а також може контролювати накладання титрів, емблем тощо.

На виході сигналу з каналу утворення та редагування сигнал розділяється на два ідентичні, утворюючи можливість резервного мовлення. Здебільшого всі сучасні українські канали мають можливість запису ефірного мовлення на носії інформації, або на відеосервер.

2.5 Опис тракту звукопередачі

Обладнання для створення бази, для виробництва телевізійної продукції, на базі студії та апаратної повинно відповідати правилам безпеки праці та пожежній безпеці.

Зазначимо обладнання вибране лише для двох заданих до розрахунку приміщень ? великої телевізійної та малої апаратної студій.

До складу ВС входить:

- освітлювальне обладнання. Блоки освітлювального обладнання Balcar;

- телесуфлер VSS-17/19;

- навушники Koss Pro DJ100;

- студійні мікрофони Sennheiser MKE 40 з вітрозахисниками;

- підсилювач для навушників Cambridge Audio DacMagic;

- електронний годинник;

- відеокамери;

- камерні канали.

Додатково в обладнання ВС входять сигнальні кабелі та роз'єми, комутаційний щит, що забезпечує двосторонній зв'язок з мікшерним пультом та ін. студійним обладнанням (роз'єми BNC, XLR, RCA, RJ-45), мікрофонна стійка, телевізор для контролю сигналу, тощо.

В обладнання апаратної студії входять також стійки з мовним обладнанням, Ethernet-сервером, архівним сервером, IP-телефон, телефон мережі загального користування, матриця комутатора внутрішнього зв'язку.

Крім того, обов'язковими є сигнальні кабелі, студійний годинник, пристрої позиціонування та наведення камер, гучномовна система внутрішнього зв'язку та сигнальний щит ведення кабелів для аудіо та окремий щит відео кабелів.

Апаратна студія повинна мати наступне:

? мікшерний пуль;

? звукові монітори ближнього поля ? Yamaha NS-10m;

? 48-канальний АМЗ ? Sony PCM-3348 HR;

? аналого-цифровий процесор ефектів ? Sony DPS-V77;

? аналоговий двоканальний магнітофон STM310;

? компресор-лімітер ? "dbx", 166XL;

? DVCAM магнітофон ? Sony, DSR 2000 AP;

? DVD рекордер, програвач;

? DVD, HDD, MiniDV рекордер, програвач;

? цифрова ефірна станція ? Avid "Avid Liquid Pro";

? пульт відеорежисера;

? пульт дистанційного керування камерою;

? камерні канали;

? матриця комутації ? MAXIM, MAX4355;

? тактовий генератор;

? контрольні відеомонітори, стандарт 4:3, 15" ? TM-15L1D;

? контрольні відеомонітори, стандарт 4:3, 19" ? GD-19L1G;

? відеосервер.

Також до складу АС також входять: Ethernet-сервер, IP-телефон, телефон мережі загального користування, контрольний ефірний телевізор, комутатор внутрішнього службового зв'язку, годинник точного часу, аналогово-цифрові перетворювачі сигналів, SDI-мультиплексори, підсилювачі розподілювачі, блоки звукових та відеоефектів.

Обладнання решти приміщень подібне до зазначеного, але кількість та моделі змінюються з урахуванням специфіки роботи кожного приміщення. Остаточна схема з'єднання обладнання наведена в Додатку Б.

Розглянемо деякі конкретні моделі обраної апаратури більш докладно (як для ВС, так і для АС) та наведемо їх характеристики.

Мікрофон студійний, який буде застосовуватись переважно для зв'язку між студією і апаратною АТМ31а, а його характеристики наведені в табл.2.1 .

ATM31a призначений для роботи з вокалом та інструментами, має низький рівень шумів та спотворень, може застосовуватись як для живого відтворення так і для запису в студії. Працює від фантомного чи батарейного живлення.

Таблиця 2.1 ? Характеристики ATM31a.

Параметр	Значення
Діаграма направленості	кардіоїда
Частотний діапазон	30 ? 20000 Гц
Тип мікрофону	конденсаторний
Чутливість	6.3 мВ / Па
Внутрішній опір	200 Ом
Максимальний звуковий тиск	137 дБ, 1 кГц на 1 % КНС
Співвідношення сигнал/шум	70 дБ, 1 кГц на 1 Па
Маса	200 г
Роз'єм підключення	XLRM

Для гостей і ведучих оберемо петличні мікрофони ? Sennheiser MKE 40. Його малі габарити дозволяють використовувати його в телетрансляціях, конструкція кріплення зумовлює мінімальний шумів від рухів на сигнал, а кардіоїдна діаграма направленості дозволяє чути лише власний голос, що є дуже важливим при великій кількості людей і постійному діалозі. Мікрофон потребує від 11 до 52 вольт (при 3.5 мА) фантомного живлення . Зовнішній вигляд та технічні характеристики мікрофону наведені в табл. 2.2, відповідно.

Таблиця 2.2 ? Характеристики MKE 40.

Параметр	Значення
Діаграма направленості	кардіоїда
Тип мікрофону	конденсаторний
Частотний діапазон	40 ? 20000 Гц
Зріз нижніх частот	80 Гц, 12дБ/октаву
Чутливість	-42 дБ (3.5 мВ) / Па
Внутрішній опір	50 Ом
Максимальний звуковий тиск	118 дБ, на 1 кГц,1 % КНС
Динамічний діапазон	122 дБ, на 1 кГц
Співвідношення сигнал/шум	67 дБ, 1 кГц на 1 Па
Маса	14.5 г
Розміри (довжинаЧдіаметр, мм)	37.8Ч12.2
Роз'єм підключення	XLRM (на модулі живлення)

Студійні навушники звукорежисера обрано AKG K271 "Studio Monitor". Повністю закриті, забезпечують максимальну ізоляцію від зовнішніх шумів. Частотний діапазон 16...28000 Гц, імпеданс 55 Ом, роз'їм 3.5 мм, з перехідником на 6.5 мм.

Студійні звукові монітори ближнього поля для апаратної студії обрано Yamaha, MSP5A (табл.2.3).

Таблиця 2.3 ? Характеристики Yamaha MSP5A.

Параметр	Значення
Частотний діапазон	50 ? 40000 Гц
Зона дії	Ближнє поле
Кількість смуг відтворення	2 (ВЧ та НЧ динаміки)
Діаметр ВЧ-динаміка:	1"
Діаметр НЧ-динаміка:	5"
Тип фазоінвертора:	Подвійний, фронтальне розміщення
Потужність	67 Вт, RMS
Максимальний звуковий тиск	101 дБ, на відстані 1 м
Маса	7.5 кг
Розміри , мм	27.9Ч16.9Ч22.2
Роз'єм підключення	XLR (female), JACK 6 мм (female)

Пульт звукорежисера обрано Sony MXP-210. Вибір пояснюється малою кількістю мікрофонів в студії та достатніми можливостями обробки даного мікшера щодо звукового сигналу. Аналоговий мікшер MXP-210 має 8 смуг регулювання, можливість підключення балансної, небалансної лінії, мікрофону, фантомне живлення 48 В, контрольний тоновий генератор 1 кГц.

Крім того, Sony MXP-210 має:

? підсилювач навушників;

? до 30 дБ регулювання в кожному каналі;

? частотний діапазон 20 Гц ... 20 кГц +0.5 дБ/-1.5 дБ.

? трьохсмуговий еквалайзер на кожен канал.

? 2 AUX посили на кожному каналі, та "підслушка" кожного каналу;

? 15-сегментний двоканальний індикатор рівня з піковою детекцією;

? вхідні роз'єми XLR-3-31, Phono.

CD-програвач обрано Sony CDP-3100.

Професійний компакт-диск програвач із якістю звуку "super-b". Має 18-розрядний ЦАП з 8-ми кратною передискретизацією, AES/EBU цифрові вихідні інтерфейси, балансний аналоговий вихід, точне підстроювання на вибраний фрагмент запису за допомогою пульту керування (Jog та Shuttle перемотки), миттєвий старт запису (з картою пам'яті DABK-3101). В нашому випадку програвач буде використовуватися для відтворення аудіо файлів під час запису студійних програм.

Також в програвачі CDP-3100 забезпечено:

? корекція помилок кодами Ріда-Соломона (CIRC);

? частотний діапазон 20 Гц ... 20 кГц +0.5 дБ/-1.0 дБ;

? коефіцієнт нелінійних спотворень ? <0.01%;

? балансний аудіовихід ? XLR-3-32; номінально 4 дБ на опорі 600 Ом;

? контрольний аудіовихід ? RCA; номінально -10 дБ на опорі 47 кОм;

? вихід на навушники ? 6 мм jack, максимально 0 дБ на опорі 32 Ом.

Щодо відеотехніки призначеної для трансляції виступів у великій студії, зазначимо характеристики вибраних відеокамер, мікшерного пульту, контрольних відеомоніторів та пристроїв запису відтворення відео.

Відеокамери трансляції обрано формату 4:3, JVC KY-D29E. Після від'єднання кількох модулів, присутніх така камера може бути розміщена на системі дистанційного керування позиціонуванням, та стати зручним інструментом в межах АСБ. Основні характеристики камери наведено в табл. 2.4.

Таблиця 2.4 ? Характеристики JVC KY-D29E.

Параметр	Значення
Оптична система	2/3 дюйма, F1.4 RGB prism system.
Відеоперетворювач	2/3 дюйма, три ПЗС система черезрядкової розгортки.
Роздільна здатність	754 (горизонталь) Ч 581 (вертикаль).
Декодери	ЦСП.
Синхронізація	Внутрішня/Зовнішня.
Оптичний фільтр	3200 K, 5600 K, 5600 K +ND.
Кріплення лізн	2/3 дюйма, байонетне.
Клас чутливості	F11, 2000 люкс, 0 дБ підсилення.
Мінімальна освітленість	0.35 люкс, F1.4, в режимі Super LoLux.
Сигнал/шум	63 дБ.
Час витримки, с	1/50, 1/120, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000.
Відеосигнали	Композитний: 1.0 V (p-p), 75 ohms (BNC, 26 pin). Роздільний Y/C сигнал: Y: 1.0 V (p-p), 75 Ом (7pin, 26pin), C: 0.3 V (p-p), 75 Ом. Компонентний: Y: 1.0 V (p-p), 75 Ом, (26 pin); R-Y/B-Y: 0.525 V (p-p), 75 Ом; R/G/B: 0.7 V (p-p), 75 Ом.
Споживана потужність	19 Ват.
Маса	2.3 кг.

В апаратній ВС кожна камера має пульт дистанційного керування ? RM-LP35U для інженерного регулювання балансу білого, діафрагми, яскравості, детальності та рівня чорного. Крім того, обов'язкові для роботи камерні канали.

АСБ побудовано з використанням основного відеомікшерного пульту Guramex GVM-2425 та резервного комутатора - Concerto виробництва фірми Grass Valley. Мікшерний пульт застосовують для формування телевізійної програми у реальному часі. За допомогою відеомікшерного пульта можна здійснювати такі операції: різноманітні спецефекти, титрування та інші. Всі вхідні сигнали (джерела формування програми) відеомікшеру надходять також на комутатор для забезпечення можливості резервування відеотракту.

Мікшер призначен для використання як в ефірних студіях, у тому числі по виробництву новин, так і для студій продакшн. У лінійці Guramex на сьогоднішній день є 12 й 24 канальні моделі з 1,2 й 2,5 рівнями мікшування/ефектів (М/Е).

Технічні характеристики відеомікшерного пульта Guramex представлені в табл. 2.5.



Рисунок 2.7 - Схема відеотракту

Всі пульти Guramex мають модульну побудову. Так, наприклад, вони можуть працювати із сигналами різних стандартів SDI, YPrPb, PAL. Причому вхідні сигнали можуть бути несинхронними, що дозволяє підключати такі джерела як: супутникові ресивери, DVD плеєри, відеомагнітофони (не мають входу синхросигналу), сигнали, які приходять із зовнішніх ліній і т.п. Користувач може самостійно міняти в майбутньому стандарти вхідних сигналів, встановлюючи відповідні модулі. Крім того, така архітектура забезпечує також високу надійність і ремонтопридатність відеомікшерів.

Комутатор Concerto (32х32) підтримує:

- стандартне та цифрове відео;

- цифрове аудіо (AES/EBU);

- тайм код;

- дистанційне керування через інтерфейс RS-422.

Комутаційне поле комутатора може бути розширено до 128х128 входів-виходів. Комутатор забезпечує комутацію сигнальних потоків від 30 Мб/с до 1,5Гб/с.

Таблиця 2.5 ? Характеристики відеомікшерного пульта Guramex

Характеристики	GVM-2425
Рівні M/E	2,5
Відеовходи: цифрові (ITU-R656) та аналогові (PAL/YUV)	24
Синхронні і несинхронні вхідні сигнали	+
Входи для зовнішніх сигналів альфа каналу (KEY)	4
Види комутації спецефектів (хромакей, люмакей, зовнішній альфа канал (KEY), попередній набір)	6
Відеоефекти	Лінійні та нелінійні 2-D і 3-D
Функція «мультиекран»	+
Канали ДСК	2
Канали МСК	4
Входи для інтерфейсу GPI	4
Виходи для інтерфейсу GPI	4
Виходи для сигналів Tally	24
Обробка відеосигналу (в бітах)	20
Аналого-цифрове і цифро-аналогове перетворення (в бітах)	12
Порти RS-232 для дистанційного управління	4
Порти RS-422 для дистанційного управління	4
2-канальний блок збереження анімірованих зображень до 40 секунд в кожному	+
Виходи: програма (2 SDI і 2 PAL), репетиції (PAL), AUX1-AUX2 (SDI + PAL/YUV)	+
Резервний блок живлення	+
Додаткова контрольна панель для універсального управління шиною	+
Додаткова контрольна панель для управління M/E	+
Вбудований рекордер з оперативною пам'яттю для 5-хвилинного збереження інформації	+
24 виходи Tally для репетиції	+

Блок камерного каналу (КК). Основна функція КК - демодуляція та розділення сигналів, що надходять з камери (аудіо, відео, службового зв'язку). CCU-590P - компактний широкосмуговий блок камерного каналу, призначений для використання з сімейством камер BVP-E30 стандартної чіткості. Він містить різні інтерфейси, включаючи наступні відеовиходи: композитний, компонентний і SDI.

Властивості:

? сумісність з існуючими камерами і периферійними пристроями;

? вихід SDI для відеомонітора з відображенням текстової інформації;

? сумісність з адаптером для великих об'єктивів CA-950;

? компактна конструкція: половина ширини стійки, висота 3U;

? виходи, що призначаються VBS (Композитний) /SDI.

Для передавання сигналів зі студійних камер до блоку камерного каналу (відео, аудіо, службовий зв'язок, сигнали дистанційного керування) передбачено використовувати триаксіальний кабель.

До першої телекамери під'єднується суфлер. Суфлер необхідно під'єднати безпосередньо до КК, монітор суфлера - до камери, з якої надходить інформація.

У моделі TLW-LCD150 застосований висококонтрастний кольоровий LCD монітор 17", що істотно понизило загальну масу телесуфлера і дозволило використовувати додаткові можливості - текст різних кольорів для декількох дикторів, виділення важливих місць і тому подібне.

Складові частини стандартного комплекту (модель TLW-LCD170):

? TLW-LCD170 телесуфлер;

? TLW-PC базовий комп'ютер;

? TLW-SOFT6.3 ПО блок дзеркального відображення;

? TLW-INVERT, TLW-FS30 ножні педалі управління для суфлера.

В якості контрольних моніторів апаратної ВС, обрано LCD-монітори стандартної телевізійної чіткості:

? для оператора та контролю джерел ? 15", TM-15L1D (рис. 2.11 а);

? для програмних та передпрограмних переглядів ? 19", GD-19L1G.

Оскільки 15" монітори підтримують SDI-сигнал, то це дозволить зменшити загальну кількість конверторів сигналу в тракті. 19" монітори підтримують лише компонентний вхід.

Для запису/відтворення відеосигналу обрано кілька типів пристроїв. Розглянемо детальніше цифровий студійний монтажний відеомагнітофон Sony DSR-2000AP (табл. 2.6), на схемі відео тракту зазначений як DVCAM-player.

Таблиця 2.6 ? Характеристики Sony DSR-2000AP.

Параметр	Значення
Швидкість стрічки касети	28. 221 мм/с.
Тривалість запису/відтворення	Стандартна касета: 184 хв. (режим DVCAM), 276 хв (режим DV SP) Мінікасета: 40 хв (режим DVCAM), 60 хв. (режим DV SP)
Тривалість перемотки	Менше 3 хв.
Швидкість пошуку	Режим Shuttle: від стоп-кадру до 60х номінальної швидкості.
Смуга частот (аналогові компонентні входи/виходи )	Сигнал яскравості: 25 Гц ... 5.0 МГц ± 1.0 дБ; 5.75 МГц +0/-3.0 дБ (типово) Сигнал колірності: 25 Гц ... 2.0 МГц +1.0/-2.0 дБ.
Сигнал/шум	понад 55 дБ.
K-фактор (K2T, KPB)	Менше 2.0%.
Затримка Y/C	Менше 30 нс.
Частотна характеристика звукового сигналу	2-канальний режим: (48 кГц/16 бит): 20 Гц ... 20 кГц +0.5/-1.0 дБ; 4-канальний режим: (32 кГц/12 бит): 20 Гц ... 14.5 кГц +0.5/-1.0 дБ.
Динамічний діапазон	понад 90 дБ для звукових сигналів.
Загальні спотворення (нелінійні та шум)	Менше 0,05%
Вхід коду часу	Вход (BNC x 1) 0.5 В (розмах) ... 18 В (розмах), 3.3 кОм, несиметричний.
Цифрові входи/виходи	i.LINK (DV), IEEE1394
Дистанційне керування	RS-422A: D-sub 9-контактний, розетка х2.
Маса	18 кг.

Для створення контурного світлового потоку, необхідного в студійному приміщенні, для уникнення утворення тіней, використовується світильник Balcar з чотирма газорозрядними лампами, з максимальним навантаженням 170 Вт. Для створення направленості використовується лінза Френеля. Даний світильник використовується для створення контурного світла.

Avid AirSpeed ? оптимальний сервер для вводу медіа інформації у виробничий комплекс и для відтворення готових матеріалів в ефір, з можливостями роботи з форматами HD та SD. Сервер Avid AirSpeed в рівній мірі може використовуватися як для запису, так і для відтворення матеріалів.

Управління ним здійснюється дистанційно або з передньої панелі за допомогою вбудованого дисплея, кнопок і ручки jog/shuttle (як на відеомагнітофоні). Цей пристрій займає мало місця, легко обслуговується і інтегрується з іншими системами і додатками.

До системи Avid Unity Media-Network можна підключити відразу декілька серверов Avid AirSpeed. За рахунок цього всі підключені до мережі клієнти дістають одночасний доступ до медіаданих через лічені секунди після початку запису інформації в систему. Avid AirSpeed забезпечує двоканальне відтворення, що значно економить час.

Avid AirSpeed відрізняють наступні особливості:

? введення матеріалів з касет і по мережі, підтримка двох каналів для форматів DV25, DV50, IMX30/50, і одного каналу для відтворення некомпрессированного SD економлять час на фінальному етапі робіт у форматі SD.

? мовна надійність - у виробничому комплексі на основі Avid Unity, до п'яти пристроїв AirSpeed можуть групуватися в так звану «студію», що діє як багатоканальний «віртуальний сервер» для точного відтворення і автоматичного запобігання збоям.

Рекордери різних типів (DVD, Blue-Ray, CD) будемо вважати частиною монтажної станції Avid, яка в свою чергу є сукупністю комп'ютера, монітора, миші, клавіатури та плати захоплення відео, яка і є комунікатором станції.

Для правильного функціонування всіх приладів та злагодженої їх роботи необхідно використовувати синхронізатори. До складу тракту синхронізації АСБ входять:

- 2 генератори синхросигналів Varitime PT5300SD;

- блок автоматичного переходу на резервний синхрогенератор Varitime PT5211;

6 плат підсилювача-розподільника GrassValley 8945EDA

Для забезпечення безперервної працездатності усієї системи використовується блок автоматичного переходу (БКАП) на резервний синхрогенератор Varitime PT5211 (рис. 2.15). Основні особливості БКАП:

- комутує аналогове відео, SDI та цифрове аудіо (збалансовані та незбалансовані сигнали);

- базова версія має чотири канали, які можна розширити до 12 каналів, добавивши модулі PT8617, PT8618;

- автоматичний або ручний вибір головного та резервного синхрогенератора.

Після БКАП сигнали синхронізації розподіляються в підсилювачах-розподільниках GrassValley 8945EDA. Як відмічено раніше, кожен вихід синхрогенератора може мати свою програмовану затримку або випередження по відношенню до інших.

3. РОЗРАХУНОК АКУСТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТУДІЙНИХ ПРИМІЩЕНЬ

3.1 Розрахунок студійних приміщень

3.1.1 Визначення розмірів студії та часу реверберації

ТЗ стосується розрахунку двох приміщень - малої апаратної студії (МС) на 5-6 чоловік та великої студії (ВС) на 10-15 чоловік. Враховуючи можливі зміни видів програм і кількість осіб, бажаючих бути присутніми при створенні програм, а також тенденції розвитку ефірного мовлення, закладена в розрахунок кількість людей, присутніх в ВС, при створенні програми 20 чоловік.

Почнемо розрахунок з ВС.

Відповідно до СанПіН та вимог зручності мінімальна площа для кожного музиканту складає =4...6 м2., а об'єм =10..18 м3. Тому ВК на 73,4 м2 може одночасно вміщувати до 20 людей.

Обираємо розміри приміщення відповідно до пропорцій "золотого перерізу", так, щоб висота (h), ширина (b) та довжина (l) приміщення співвідносились як 1:1.6:2.6:

Вирахуємо площу підлоги :

Перевіряємо умову :

Тобто, приміщення ВС має нижню частоту резонансу

Об'єм ВС

.

Таким чином на одну людину припадає об'єм приблизно 6-8 м3.

Оптимальний час реверберації ВК студії на частоті 500 Гц.

= 0,8 с.

З огляду на специфіку програм, що створюються у ВС, тривалість часу реверберації має бути незмінна у всьому діапазоні частот.

3.1.2 Забезпечення необхідного часу реверберації ВС

Час реверберації в приміщенні в області частот до 2000 Гц:

, с,

де

, м2.

Звідси, середній коефіцієнт поглинання:

.

Коефіцієнт поглинання:

.

Загальне поглинання А для заданого часу реверберації:

, Себін,

Для частот вище 2000 Гц слід врахувати поглинання звуку в повітрі. В цьому випадку час реверберації становить:

, с,

де м - коефіцієнт затухання, який залежить від відносної вологості повітря в приміщенні. Приймемо вологість повітря рівною 80%. Тоді, відповідно:

Отже,

.

Загальне поглинання визначаємо на частотах 125, 250, 500, 1000, 2000 та 4000 Гц з урахуванням вищезазначених поправок. Результати заносимо до табл. 3.1.

Таблиця 3.1 ? Звукопоглинання в ВС

	125	250	500	1к	2к	4к
	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8
	-0.189	-0.189	-0.189	-0.226	-0.18	-0.171
	0.172	0.172	0.172	0.172	0.165	0.157
	45,732	45,732	45,732	45,732	43,658	41,565

Визначаємо основний та додатковий фонди звукопоглинання і їх вплив на час реверберації у ВС.

До основного фонду (А0) відносяться люди, техніка, інструменти, килим, поверхні, що не піддаються обробці (вільні стіни, вільна підлога, вікна та двері), вентиляційні решітки, обладнання.

А0 розраховується виходячи з площі, або кількості заданих об'єктів основного фонду:

де бi - коефіцієнт поглинання звукопоглинального матеріалу, площею Si,, м2;

ai - звукопоглинання одного об'єкту;

Ni - число об'єктів.

Додаткове поглинання, АД , досягається введенням в конструкцію та оздоблення студії спеціальних акустичних матеріалів. Допуск відхилення від заданого поглинання складає ±10%.

Результати розрахунків основного та додаткового фондів, а також отриманого часу реверберації наведено в табл. 3.2, 3.3, 3.4.

Таблиця 3.2 - Розрахунок основного фонду звукопоглинання у ВС

		125 Гц	250 Гц	500 Гц	1000 Гц	2000 Гц	4000 Гц
Вся	73 м2	б	А	б	А	б	А	б	А	б	А	б	А
Люди	20	0,28	7	0,4	10	0,45	11,25	0,49	12,25	0,47	11,75	0,45	11,25
Інвентар	22	0,23	5,06	0,26	5,72	0,26	5,72	0,29	6,38	0,32	7,04	0,36	7,92
Декорації	8	0,08	0,64	0,09	0,72	0,011	0,088	0,01	0,112	0,016	0,128	0,02	0,128
Паркет	73,4	0,06	4,404	0,07	5,138	0,06	4,404	0,05	3,67	0,05	3,67	0,07	5,138
Двері	4	0,3	1,218	0,3	1,218	0,3	1,218	0,4	1,624	0,4	1,624	0,4	1,624
Вентиляція	0,5	0,3	0,15	0,42	0,21	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,51	0,255
Вільні стіни	133,96	0,01	1,3396	0,01	1,3396	0,02	2,6792	0,02	2,6792	0,03	4,0188	0,03	4,0188
Стіл	10	0,03	0,3	0,03	0,3	0,04	0,4	0,045	0,45	0,048	0,48	0,048	0,48
Вікно в студію	0,5	0,35	0,175	0,25	0,125	0,18	0,09	0,12	0,06	0,07	0,035	0,04	0,02
Техніка	13,16	0,35	4,606	0,25	3,29	0,18	2,3688	0,12	1,5792	0,07	0,9212	0,04	0,5264
Шафи	39,82	0,14	5,5748	0,09	3,5838	0,1	3,982	0,08	3,1856	0,13	5,1766	0,15	5,973
У основний фонд			30,467		31,644		32,45		32,24		35,093		37,333

Очевидно, що основного фонду звукопоглинання недостатньо для формування в межах приміщення заданого часу реверберації. Тому необхідно застосовувати штучні поглинальні матеріали, які в своїй сукупності досягнуть заданої величини поглинання. Врахуємо, що додавання нових матеріалів на стінах ВС (і будь-якої студії) зменшує площу вільних стін та стелі. Поправку завчасно внесемо в обчислювальний файл MS-Exel. У цьому ж файлі побудуємо необхідні графіки, що відобразять звукопоглинальні властивості основного фонду та додаткових акустичних матеріалів ВК (рис. 3.2, 3.3).

Таблиця 3.3 - Розрахунок додаткового фонду звукопоглинання у ВС [див. 1]

	,м2	125 Гц	250 Гц	500 Гц	1000 Гц	2000 Гц	4000 Гц
Матеріал		б	А	б	А	б	А	б	А	б	А	б	А
№1	10	0,14	1,4	0,09	0,9	0,1	1	0,08	0,8	0,13	1,3	0,15	1,5
№2	10	0,42	4,2	0,28	2,8	0,18	1,8	0,09	0,9	0,12	1,2	0,25	2,5
№3	10	0,03	0,3	0,2	2	0,56	5,6	0,78	7,8	0,66	6,6	0,3	3
№4	15	0,47	7,05	0,47	7,05	0,45	6,75	0,18	2,7	0,09	1,35	0	0
У додатковий фонд,			12,95		12,75		15,15		12,2		10,45		7

Де матеріали:

№1 - ДСП 20 мм нефарбований, віднос 100 мм;

№ 2 - Панель з фанери 4-5 мм, віднос 100мм;

№ 3 - ДВП без відносу;

№ 4 - Перф. Плита 20мм, ПП-80.

Перевіряємо значення часу реверберації, отриманого в результаті застосування вибраних матеріалів ВК. Значення отримані в табл. 3.1 зазначимо як теоретичні. Графік відхилень розрахованого часу реверберації від теоретичного представлено на рис. 3.3.

З рис. 3.1 та рис. 3.3 видно, що вибором матеріалів забезпечено задану величину фондів звукопоглинання та часу реверберації в межах відхилення менше 10%.

Таблиця 3.4 - Перевірка фонду звукопоглинання у ВС

	125 Гц	250 Гц	500 Гц	1000 Гц	2000 Гц	4000 Гц
У теоретичний фонд, А, Себ	45,732	45,732	45,732	45,732	43,658	41,565
Розрахований У основний + додатковий фонд	43.4174	44.3944	47.6	44.44	45.543	44.333
Різниця теоретичного і отриманого фондів	-2.312	-1.335	1.87	-1.29	1.89	2.2
Значення фондів+10%	50,305	50,305	50,305	50,305	48,024	45,722
Значення фондів-10%	41,158	41,158	41,158	41,158	39,292	37,409
Похибка, %	2.151	-2.107	-2.326	0.3512	1.989	-2.744
Tp (розраховане), с	0,779	0,758	0,697	0,758	0,704	0,695
Tp теоретичне, с	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8

Рисунок 3.1 - Відображення результатів обчислення основного і додаткового фондів звукопоглинання для ВС



Рисунок 3.2 - Накопичувальне відображення поетапних результатів обчислення основного і додаткового фондів поглинання для ВС

Рисунок 3.3 - Час реверберації теоретичний і практично вирахуваний

3.1.4 Розрахунок апаратної студії

Аналогічно до п. 3.1 розрахуємо акустичні параметри апаратної студії (АС).

Розміри студії наступні:

Перевіряємо умову :

Тобто, приміщення АС має нижню частоту резонансу

Об'єм АС:

3.1.5 Вибір оптимального часу реверберації для АС

Оптимальний час реверберації АС студії на частоті 500 Гц.

= 0.5 с.

Для даної студії частотну характеристику часу реверберації залишимо лінійною.

3.1.6 Забезпечення необхідного часу реверберації АС

Аналогічно п.п. 3.1.3. Заповнюємо таблицю звукопоглинання в АС

Таблиця 3.5? Звукопоглинання в АС

	125	250	500	1к	2к	4к
	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
	-0,245	-0,245	-0,245	-0,245	-0,237	-0,229
	0,217	0,217	0,217	0,217	0,211	0,205
А	31,68	31,68	31,68	31,68	30,81	29,93

Визначаємо основний та додатковий фонди звукопоглинання і їх вплив на час реверберації у АС.

Результати розрахунків основного та додаткового фондів, а також отриманого часу реверберації наведено в табл. 3.6, 3.7, 3.8. та графічно представлені на рис. 3.4, 3.5, 3.6.

Таблиця 3.6 - Розрахунок основного фонду звукопоглинання в АС

		125 Гц	250 Гц	500 Гц	1000 Гц	2000 Гц	4000 Гц
Вся	29	б	А	б	А	б	А	б	А	б	А	б	А
Люди	5	0,28	1,4	0,4	2	0,45	2,25	0,49	2,45	0,47	2,35	0,45	2,25
Інвентар	8	0,23	1,84	0,26	2,08	0,26	2,08	0,29	2,32	0,32	2,56	0,36	2,88
Двері	4	0,3	1,218	0,3	1,218	0,3	1,218	0,4	1,624	0,4	1,624	0,4	1,624
Вентиляція	0,5	0,3	0,15	0,42	0,21	0,5	0,25	0,5	0,25	0,5	0,25	0,51	0,255
Вільні стіни і стеля	74,06	0,01	0,741	0,01	0,741	0,02	1,481	0,02	1,481	0,03	2,222	0,03	2,222
Вікно в студію	0,5	0,35	0,175	0,25	0,125	0,18	0,09	0,12	0,06	0,07	0,035	0,04	0,02
Паркет	32,6	0,06	1,956	0,07	2,282	0,06	1,956	0,05	1,63	0,05	1,63	0,07	2,282
Стіл	4	0,03	0,12	0,03	0,12	0,04	0,16	0,045	0,18	0,048	0,192	0,048	0,192
Вікна	6,58	0,35	2,303	0,25	1,645	0,18	1,184	0,12	0,789	0,07	0,460	0,04	0,263
ДСП	42,122	0,14	5,897	0,09	3,79	0,1	4,212	0,08	3,369	0,13	5,475	0,15	6,318
ДВП	7,236	0,27	1,9537	0,53	3,8350	0,57	4,1245	0,74	5,3546	0,67	4,8481	0,39	2,8220
У основний фонд			17,753		18,046		19,006		19,509		21,647		21,128

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аналогічно до ВС застосовуємо додаткові звукопоглинальні матеріали для забезпечення теоретичного значення часу реверберації (табл. 3.7).

Таблиця 3.7 - Розрахунок додаткового фонду звукопоглинання у АС [див. 1]

		125 Гц	250 Гц	500 Гц	1000 Гц	2000 Гц	4000 Гц
Матеріал		б	А	б	А	б	А	б	А	б	А	б	А
ДСП 20 мм нефарбовані, віднос 100 мм	10	0,14	1,4	0,09	0,9	0,1	1	0,08	0,8	0,13	1,3	0,15	1,5
Фанера віднос 200мм, наповн ПП-80 100 мм	15	0,86	12,9	0,68	10,2	0,39	5,85	0,17	2,55	0,13	1,95	0,1	1,5
ДВП без відносу	10	0,03	0,3	0,2	2	0,56	5,6	0,78	7,8	0,66	6,6	0,3	3
У додатковий фонд			14.6		13.1		12.45		11.15		9.85		6.00

Таблиця 3.8 - Перевірка фонду звукопоглинання та часу реверберації у АС

	125 Гц	250 Гц	500 Гц	1000 Гц	2000 Гц	4000 Гц
У теоретичний фонд, А, Себ	31,681	31,681	31,681	31,68	30,810	29,932
Розрахований У основний + додатковий фонд	32,35	31,14	31,45	30,659	31,497	27,128
Різниця теоретичного і отриманого фондів	0,673	-0,533	-0,223	-1.02	0,687	-2.8
Значення фондів+10%	35,58	34,261	34,601	33,725	34,647	29,841
Значення фондів-10%	29,118	28,031	28,310	27,593	28,347	24,415
Похибка, %	2,12	-1,683	-0.706	-3.222	2.231	-4.744
Tp (розраховане), с	0,486	0,507	0,501	0,516	0,485	0,551
Tp теоретичне, с	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5



Рисунок 3.5 - Відображення результатів обчислення основного і додаткового фондів звукопоглинання для АС

Рисунок 3.6 - Накопичувальне відображення поетапних результатів обчислення основного і додаткового фондів поглинання для АС



Рисунок 3.7 - Ілюстрація порівняння отриманого і теоретичного часу реверберації

3.2 Розрахунок звукоізоляції для АС і ВС

Розрахунок звукоізоляції телевізійних студій проводимо на підставі плану поверху будинку, в якому розташований АСБ (Додаток Б). Для цього складаємо таблицю огородження студії (таблиця 3.9). Рівень шуму в студії не повинен перевищувати 40 дБ. Оскільки зазвичай такі АСБ знаходяться у комплексному АСК, то будемо вважати, що над стелею ВС та АС знахдяться адміністративні приміщення з рівнем шуму не більше 30-40 дБ.

Розрахунок рівня шуму LОГР, який проникає через всі огородження з навколишніх приміщень, проводимо по формулі

де А - розрахункове значення загального звукопоглинання на частоті 500 Гц.

Дані для розрахунку звукоізоляції зведені в таблиці 3.10.

Таблиця 3.9 - Огородження студії та відповідна звукоізоляція

Найменування огороджень	Джерело шуму	Рівень шуму джерела, дБ	Допуст. рівень шуму джерела, дБ	Необхідне ослаблення, дБ	Конструкція огородження	Власна звукоізоляція, дБ
Зовнішня стіна	тиха вулиця	70	25	45	Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком	75
Стіна між студією і апаратною	апаратна	85	25	60	Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком	75
Стіна між студією і коридором	коридор	50	25	25	Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком	75
Перекриття під студією	адмін. приміщ.	65	25	40	Залізобетонні плити із шлаковою засипкою, повітряним прошарком та дерев'яним перекриттям	75
Перекриття над студією	адмін. приміщ.	65	25	40	Залізобетонні плити із шлаковою засипкою, повітряним прошарком та дерев'яним перекриттям	75
Вікно в апаратну	апаратна	85	25	60	Акустичний склопакет (4 скла)	50
Двері зі студії в тамбур	тамбур	50	25	25	Подвійні акустичні двері спец. конструкції	50
Двері зі студії коридор	коридор	50	25	25	Подвійні акустичні двері спец. конструкції	50
Стіна між студією і складом	склад	45	25	20	Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком	75

Таблиця 3.10 - Розрахунок рівня шуму, який проникає через всі огородження в студію

Найменування поверхонь, що обгороджують студію	Si, м2	Ni, дБ	i, дБ	(Ni-i)/10
Зовнішня стіна	21,4	75	75	0	1	21,4
Стіна між студією і апаратною	14,4	70	75	-0,5	0,316	4,554
Стіна між студією і коридором	17,4	100	75	2,5	316,228	5502,363
Стіна між студією і трансл. апаратною	7	50	53	-0,3	0,501	3,508
Перекриття під студією	7,9	85	75	1	10	79
Перекриття над студією	70	65	75	-1	0,1	3,519
Вікно в апаратну	35,19	65	75	-1	0,1	3,519
Двері зі студії в тамбур	1,5	100	50	5	1000	1500
Двері зі студії в тамбур	2	50	25	2,5	316,228	632,456
Стіна між студією і складом	2	85	50	3,5	3162,278	6324,555
Всього						163207,33

З таблиці 3.10 видно, що

Отже,

Загальний рівень шуму в телевізійній студії з урахуванням шуму, спричиненого роботою системи вентиляції, дорівнює:

що не перевищує допустиме значення Lдоп = 25 дБ.

Розрахунок звукоізоляції апаратної також проводимо на підставі плану поверху будинку, в якому розташована радіокомпанія (Додаток Б). Для цього складаємо таблицю огородження апаратної (таблиця 3.11). Рівень шуму в апаратній не повинен перевищувати 40 дБ.

Дані для розрахунку звукоізоляції апаратної зведені в таблиці 3.11.

Таблиця 3.11 - Розрахунок звукоізоляції апаратної

Найменування огороджень	Джерело шуму	Рівень шуму джерела, дБ	Допуст. рівень шуму джерела, дБ	Необхідне ослаблення, дБ	Конструкція огородження	Власна звукоізоляція, дБ
Стіна між апаратною і сходами та WC	сходи	70	40	30	Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком	75
Стіна між апаратною і студією	студія	100	40	60	Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком	75
Стіна між апаратною і серверною	серверна	50	40	10	Стіна цегляна загальною товщиною 270 мм	53
Стіна між апаратною і коридором	коридор.	50	40	45	Подвійна цегляна стіна з повітряним проміжком.	75
Перекриття під апаратною	адмін. приміщ.	65	40	25	Залізобетонні плити із шлаковою засипкою, повітряним прошарком та дерев'яним перекриттям	75
Перекриття над апаратною	адмін. приміщ.	65	40	25	Залізобетонні плити із шлаковою засипкою, повітряним прошарком та дерев'яним перекриттям	75
Вікно в студію	студія	100	40	60	Акустичний склопакет (4 скла)	50
Двері з апаратної в серверну	тамбур	50	40	10	Акустичні двері спец. конструкції	25
Двері з апаратної в студію	кімната прослуховування	85	40	45	Подвійні акустичні двері спец. конструкції	50
Двері з апаратної в коридор	коридор	75	40	35	Подвійні акустичні двері спец. конструкції	50

Таблиця 3.12 - Розрахунок рівня шуму, який проникає через всі огородження в апаратну

Найменування поверхонь, що обгороджують студію	Si, м2	Ni, дБ	i, дБ	(Ni-i)/10
Стіна між апаратною і сходами та WC	21,4	75	75	0	1	21,4
Стіна між апаратною і студією	21,4	70	75	-0,5	0,316	4,554
Стіна між апаратною і серверною	10,3	100	75	2,5	316,228	5502,363
Стіна між апаратною і коридором	7,2	50	53	-0,3	0,501	3,508
Перекриття під апаратною	7,9	85	75	1	10	79
Перекриття над апаратною	25,1	65	75	-1	0,1	3,519
Вікно в студію	25,1	65	75	-1	0,1	3,519
Двері з апаратної в серверну	2	100	50	5	100000	150000
Двері з апаратної в студію	1,5	50	25	2,5	316,228	632,456
Двері з апаратної в коридор	2	85	50	3,5	3162,278	6324,555
Всього						163207,33

З таблиці 3.12 видно, що

Отже,

Загальний рівень шуму в апаратній з урахуванням шуму, спричиненого роботою системи вентиляції, дорівнює:

що не перевищує допустиме значення Lдоп = 40 дБ.



Рисунок 3.8- План розрахованих студій

4. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ

Під охороною праці розуміється система законодавчих актів, соціально-економічних, організаційних, технічних та гігієнічних заходів і засобів, що забезпечують безпеку, збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.

Метою даного розділу магістерської дисертації є розгляд умов праці, а також заходів щодо забезпечення безпеки праці на робочому місці інженера-проектувальника на стадії проектування і розробки PLC-адаптерів з використанням комп'ютера. Робоче місце знаходиться у лабораторії ПДІ.

Працівники можуть зіштовхнутися з впливом таких небезпечних та шкідливих виробничих факторів, як: підвищена і знижена температура повітря, підвищена і знижена вологість повітря, недостатня освітленість робочого місця, шум, що перевищує допустимі норми, небезпека ураження електричним струмом.

4.1 Аналіз умов праці на робочому місці

4.1.1 Організація робочого місця

Геометричні розміри робочого приміщення - 6 Ч 5 Ч 3 м. В приміщенні знаходяться 4 робочих місця. Приміщення розташовано на першому поверсі будівлі. Живлення ПК здійснюється змінною напругою 220 В, 50 Гц. Відповідно до ДСанПіН 3.3.2-007-98, площа на одне робоче місце має становити не менше ніж 6,0 м2, а об'єм не менше ніж 20,0 м3.Вимоги до конструкції робочого столу, стільця, підставки для ніг на робочих місцях з ВДТ визначаються НПАОП 0.00-1.28-10.

При розміщенні робочих столів з ВДТ слід дотримувати такі відстані: між бічними поверхнями ВДТ 1,2 м; від тильної поверхні одного монітора до екрана іншого монітора - 2,5 м.

Конструкція робочого столу має відповідати сучасним вимогам ергономіки і забезпечувати оптимальне розміщення на робочій поверхні всього обладнання та допоміжних засобів, що використовуються, з урахуванням їх розмірів та конструктивних особливостей. Висота робочої поверхні столу для ВДТ має бути в межах 680...800 мм, а ширина і глибина - забезпечувати можливість виконання операцій у зоні досяжності моторного поля. Рекомендовані розміри столу: висота - 725 мм, ширина - 600...1400 мм, глибина - 800...1000 мм (рис. 5.2). Робочий стіл повинен мати простір для ніг висотою не менше 600 мм, шириною не менше 500 мм, глибиною на рівні колін не менше 450 мм, на рівні витягнутої ноги - не менше
650 мм.

Робочий стіл для ВДТ, як правило, має бути обладнаним підставкою для ніг шириною не менше 300 мм та глибиною не менше 400 мм, з можливістю регулювання по висоті в межах 150 мм та кута нахилу опорної поверхні - в межах 20°. Підставка повинна мати рифлену поверхню та бортик на передньому краї заввишки 10 мм.

Робочий стілець користувача ВДТ повинен мати такі основні елементи: сидіння, спинку та стаціонарні або знімні підлокітники.

Ширина та глибина сидіння повинні бути не меншими за 400 мм. Висота поверхні сидіння має регулюватися в межах 400...500 мм, а кут нахилу поверхні -- від 15° вперед до 5° назад. Поверхня сидіння має бути плоскою, передній край - заокругленим.

Висота спинки сидіння має становити 300±20 мм, ширина - не менше 380 мм, радіус кривизни в горизонтальній площині - 400 мм. Кут нахилу спинки повинен регулюватися в межах 0...30° відносно вертикального положення. Відстань від спинки до переднього краю сидіння повинна регулюватись у межах 260...400 мм.

Для зниження статичного напруження м'язів рук необхідно застосовувати стаціонарні або знімні підлокітники довжиною не менше 250 мм, шириною - 50...70 мм, що регулюються по висоті над сидінням у межах 230±30 мм та по відстані між підлокітниками у межах 350...500 мм.

Найкращі зорові умови і можливість розпізнавання знаків досягається такою геометрією розміщення, коли верхній край відеотерміналу знаходиться на висоті очей, а погляд спрямований вниз на центр екрана. Оскільки при роботі за монітором найбільш сприятливим вважається нахил голови вперед, приблизно на 20° від вертикалі (при такому положенні голови м'язи шиї розслабляються), то екран монітора також повинен бути нахиленим назад на 20° від вертикалі.

Екран монітора та клавіатура мають розташовуватися на оптимальній відстані від очей користувача, але не ближче 600 мм, з урахуванням розміру абетково-цифрових знаків та символів.

Перераховані вище вимоги в даній лабораторії виконуються.

4.1.2 Мікроклімат робочої зони

Відповідно до санітарних норм мікроклімату виробничих приміщень ДСН 3.3.6.042-99 під мікрокліматом виробничих приміщень розуміють клімат їх внутрішнього середовища, що визначається діючими на організм людини температури, вологості, швидкості руху повітря і теплових випромінювань.

Параметри мікроклімату можуть змінюватися в дуже широких межах і впливати на самопочуття і здоров'я працюючих, продуктивність і якість їхньої праці.

Відповідно до ДСН 3.3.6.042-99 роботи, що виконуються, належать до категорії легких фізичних робіт Ia (роботи, що виконуються сидячи і не потребують фізичного напруження).

В табл. 4.1 наведені оптимальні і допустимі параметри мікроклімату для даної категорії.

Завдяки застосуванню системи централізованого опалення в холодний період року і системі кондиціонування повітря в теплий період року фактичні дані мікроклімату, отримані на робочому місці, відповідають наведеним нормам.

Таблиця 4.1 - Оптимальні норми мікроклімату для приміщень з персональними електронно-обчислювальними машинами

Період року	Температура, С	Відносна вологість %	Швидкість руху повітря, м/с
	Опт.	Доп.	Опт.	Доп.	Опт.	Доп.
Холодний	22--24	21-25	40--60	75	0,1	0,1
Теплий	23--25	22-28	40--60	55(при 28°С)	0,1	0,1-0,2

4.1.3 Освітлення

Приміщення для роботи з комп'ютерами повинні мати природне та штучне освітлення відповідно до ДБН В. 2.5-28-2006.

Оскільки робота пов'язана з використанням комп'ютера (робота з дисплеєм), то вона відповідає зоровій роботі високої точності, розмір об'єкту розрізнення 0,3...0,5 мм, розряд зорової роботи - III, підрозряд “в”, контраст роботи з фоном - великий, фон - світлий (відповідно до ДБН В. 2.5.-28-2006).

Природне освітлення має здійснюватись через світлові прорізи (вікна), орієнтовані переважно на північ чи північний схід і забезпечувати коефіцієнт природної освітленості (КПО) не нижче ніж 1,5% (відповідно до ДСанПіН 3.3.2.007-98)

Штучне освітлення в приміщеннях з робочими місцями, обладнаними комп'ютерами, має здійснюватись системою загального рівномірного освітлення. У приміщеннях, у разі переважної роботи з документами, допускається застосування системи комбінованого освітлення (крім системи загального освітлення, додатково встановлюються світильники місцевого освітлення). Зазначення освітлення освітленості на поверхні робочого столу в зоні розміщення документів має становити 300...500 лк. Якщо ці значення освітленості неможливо забезпечити системою загального освітлення, допускається використовувати місцеве освітлення. При цьому світильники місцевого освітлення слід встановлювати таким чином, щоб не створювати бліків на поверхні екрана, а освітленість екрана має не перевищувати 300 лк.

4.1.4 Шум і вібрація

Шумом називається будь-який небажаний звук. Основним джерелом шуму у заданому приміщенні є вентилятори блоків живлення комп'ютерів, накопичувачі, принтери ударної дії. Згідно ДСанПіН 3.3.2.007-98 рівень шуму на робочому місці не повинен перевищувати 50 дБА.

Гранично допустимі рівні звукових тисків в октавних смугах частот нормованого діапазону (ДСН 3.3.6.037-99) для конструкторського бюро, теоретичних лабораторій наведені у табл. 4.2.

Таблиця 4.2 - Допустимі рівні звукових тисків в залежності від частоти

FСР., Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
LДОП., дБ	71	61	54	49	45	42	40	38

Допустимий рівень шуму LДОП ( 50 дБА).

Вимоги до вібрацій базуються на ДСанПіН 3.3.2.007-98. У приміщеннях з обчислювальною технікою рівні вібрацій не повинні перевищувати допустимих норм за ДСН 3.3.6.037-99. Допустимий рівень вібрації LДОП ( 115 дБА).

4.1.5 Виробниче випромінювання

Електромагнітні поля, що характеризуються напруженостями електричних і магнітних складових, найбільш шкідливі для організму людини. Основним джерелом цих проблем, пов'язаних з охороною здоров'я людей, що використовують в своїй роботі автоматизовані інформаційні системи на основі персональних комп'ютерів, є рідкокристалічні дисплеї (РК-дисплеї), дисплеї з електронно-променевими трубками (ЕПТ). Вони є джерелами найбільш шкідливих випромінювань, що несприятливо впливають на здоров'я.

Твердження про те, що LCD-монітори абсолютно не випромінюють, невірне. Змінні електромагнітні поля, які створюються блоком живлення та всією електричною схемою, LCD-монітор випромінює так само, як і ЕПТ. Однак LCD-монітор має нульовий постійний потенціал дисплея. Це означає, що він не створює навколо себе набагато більш шкідливого постійного електростатичного потенціалу.

Значення напруженості електромагнітних полів на робочих місцях з ПК мають відповідати нормативним значенням ГОСТ 12.1.006-84 (табл. 4.3).

Таблиця 4.3 - Допустимі рівні напруженості електромагнітного поля радіочастотного діапазону

Діапазон частот	Допустимі параметри поля	Допустима поверхнева щільність потоку енергії (інтенсивність потоку енергії), Вт/м2
	за електричною складовою (Е), В/м	за магнітною складовою (Н), А/м
60 кГц до 3 МГц	50	5
3 кГц до 30 МГц	20	-
30 кГц до 50 МГц	10	0,3
30 кГц до 300 МГц 5	5	-
300 кГц до 300 ГГц	-	-	10

Згідно технічним характеристикам моніторів на робочих місцях операторів ПК, вони усі відповідають міжнародному стандарту якості TCO'03, який регламентує наступні показники електричного та магнітного полів:

У діапазоні 5 Гц… 2 кГц напруженість електричного поля при віддаленні на 30 см навколо дисплею та 50 см перед дисплеєм не повинна перевищувати 10 В/м, а у діапазоні 2 кГц - 400 кГц напруженість при віддаленні на 50 см навколо дисплею та 30 см перед дисплеєм не повинна перевищувати 1 В/м.

У діапазоні 5 Гц…2 кГц магнітна індукція при віддаленні на 50 см навколо дисплею та 30 см перед дисплеєм не повинна перевищувати 200 нТл, а у діапазоні 2 кГц… 400 кГц магнітна індукція при віддаленні на 50 см навколо дисплею не повинна перевищувати 25 нТл.

4.2 Розробка заходів з охорони праці

4.2.1 Виробниче освітлення

Як джерела світла для штучного освітлення мають застосовуватись переважно люмінесцентні лампи типу ЛБ-40.

Система загального освітлення має становити суцільні або преривчасті лінії світильників, розташовані збоку від робочих місць (переважно ліворуч), паралельно лінії зору працюючих.

Для загального освітлення слід застосовувати світильники серії ЛПО 36 із дзеркальними ґратами, укомплектовані високочастотними пускорегулювальними апаратами (ВЧ ПРА). Допускається застосовувати світильники цієї серії без ВЧ ПРА тільки в модифікації “Кососвітло”. Застосування світильників без розсіювачів та екрануючих ґрат заборонено.

4.2.2 Захист від виробничих випромінювань

Вимоги до виробничих випромінювань нормуються по ДСанПіН 3.3.2.007-98.

У випадку неможливості виконання норм необхідно застосувати заходи для захисту персоналу від дії цих факторів:

- використовувати захисні екрани, що навішуються на монітор;

- захист відстанню (віддалити монітор на безпечну відстань від оператора);

- захист часом (режим праці і відпочинку).

Час невпинної роботи за комп'ютером не повинен перевищувати 2 години. Під час перерв необхідно виконувати комплекс вправ що рекомендуються ДСанПін 3.3.2.007-98.

4.2.3 Електробезпека

В результаті ураження електричним струмом можуть виникнути різні порушення, і навіть повне припинення діяльності органів дихання і кровообігу. Величина струму, що протікає через тіло людини, є головним чинником, від якого залежить результат ураження: чим більший струм, тим небезпечніше його дія. Пороговий відчутний струм - 0,6 мА…1,5 мА (50 Гц). Пороговий невідпускаючий струм - 10 мА…15 мА (50 Гц) викликає сильні і вельми хворобливі судоми м'язів грудної клітки, що приводить до утруднення або навіть припинення дихання. При 100 мА струм надає безпосередній вплив також і на м'яз серця, що в кінцевому результаті приводить до смерті. Найбільш небезпечним є змінний струм з частотою 20...100 Гц. Гранично допустимі рівні напруги дотиків і струму даються в ГОСТ 12.1.038-82.

Основні причини ураження людини електричним струмом на робочому місці:

- дотик до металевих не струмопровідних частин (корпусу, периферії комп'ютера), які можуть опинитися під напругою в результаті пошкодження ізоляції;

- нерегламентоване використання електричних приладів;

- відсутність інструктажу співробітників за правилами електробезпеки.

За небезпекою ураження електричним струмом приміщення можна віднести до першого класу, тобто це приміщення без підвищеної небезпеки (сухе, безпильне, з нормальною температурою повітря, ізольованими підлогами і малим числом заземлених приладів).

Вимоги електробезпеки у приміщеннях, де встановлені електронно-обчислювальні машини і персональні комп'ютери зазначені у НПАОП 0.00-1.28-10.

ЕОМ і периферійні пристрої (ПП), інше устаткування (апарати управління, контрольно-вимірювальні прилади, світильники), електропроводи та кабелі за виконанням і ступенем захисту мають відповідати класу зони за ПУЕ, мати апаратуру захисту від струму короткого замикання та інших аварійних режимів.

Під час монтажу та експлуатації ліній електромережі необхідно повністю унеможливити виникнення електричного джерела загоряння внаслідок короткого замикання та перевантаження проводів, обмежувати застосування проводів з легкозаймистою ізоляцією і, за можливості, застосовувати негорючу ізоляцію.

Лінія електромережі для живлення ЕОМ і ПП виконується як окрема групова трипровідна мережа шляхом прокладання фазового, нульового робочого та нульового захисного провідників. Нульовий захисний провідник використовується для заземлення (занулення) електроприймачів і прокладається від стійки групового розподільного щита, розподільного пункту до розеток електроживлення.

Використання нульового робочого провідника як нульового захисного провідника забороняється, а також не допускається підключення цих провідників на щиті до одного контактного затискача.

Площа перерізу нульового робочого та нульового захисного провідника в груповій трипровідній мережі має бути не менше площі перерізу фазового провідника. Усі провідники мають відповідати номінальним параметрам мережі та навантаження, умовам навколишнього середовища, умовам розподілу провідників, температурному режиму та типам апаратури захисту, вимогам ПУЕ.

ЕОМ і ПП повинні підключатися до електромережі тільки за допомогою справних штепсельних з'єднань і електророзеток заводського виготовлення.

У штепсельних з'єднаннях та електророзетках, крім контактів фазового та нульового робочого провідників, мають бути спеціальні контакти для підключення нульового захисного провідника. Їхня конструкція має бути такою, щоб приєднання нульового захисного провідника відбувалося раніше, ніж приєднання фазового та нульового робочого провідників. Порядок роз'єднання при відключенні має бути зворотним.

Не допускається підключати ЕОМ і ПП до звичайної двопровідної електромережі, в тому числі - з використанням перехідних пристроїв.

Електромережі штепсельних з'єднань та електророзеток для живлення ЕОМ і ПП потрібно виконувати за магістральною схемою, по 3…6 з'єднань або електророзеток в одному колі.

Електромережу штепсельних розеток для живлення ЕОМ і ПП при розташуванні їх уздовж стін приміщення прокладають по підлозі поруч зі стінами приміщення, як правило, в металевих трубах і гнучких металевих рукавах, а також у пластикових коробах і пластмасових рукавах з відводами відповідно до затвердженого плану розміщення обладнання та технічних характеристик обладнання.

Основним організаційним заходом є інструктаж і навчання безпечним методам праці, а так само перевірка знань правил безпеки і інструкцій відповідно до посади стосовно виконуваної роботи.

При проведенні незапланованого і планового ремонту обчислювальної техніки виконуються наступні дії: відключення комп'ютера від мережі, перевірка відсутності напруги, після виконання цих дій проводиться ремонт несправного устаткування, якщо ремонт проводиться на струмопровідних частинах, що знаходяться під напругою, то виконання роботи проводиться не менше чим двома особами із застосуванням електрозахисних засобів.

Корпуса сучасних ПЕОМ виготовляються з пластмас (передня панель) і металу (верхня і бокові кришки і задня панель). При дотику до металевих частин корпусу ПЕОМ людина може потрапити під небезпечну для життя напругу, тому що середня точка мережного фільтра блоку живлення під'єднується до корпусу. Тому конструкцією ПЕОМ передбачене примусове електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих частин корпуса, що можуть виявитися під напругою. Для цього в ПЕОМ застосовується спеціальна мережева вилка з трьома контактами (два контакти служать для підключення живлення, а третій - для підключення до проводу занулення).

Корпуса дисплеїв і периферійних пристроїв виготовляються з неструмопровідних матеріалів, а живлення здійснюється через спеціальний кабель, що підключається до ПЕОМ, так щоб виключити ураження людини електричним струмом. Корпуса сучасних принтерів також виготовляються з пластмас, а конструкція кабелю живлення аналогічна кабелю ПЕОМ. Тому ураження струмом при дотику людини до корпусів принтера чи дисплея неможливе. Таким чином, устаткування апаратної виконане по класу 1 (ПУЕ).